摘要大体积混凝土表面易出现裂缝，影响混凝土质量。

分析大体积混凝土裂缝产生的原因，介绍防止裂缝产生的一些措施，包括选择合适的水泥、骨料、掺加粉煤灰，控制配合比，完善施工工艺，加强温控监测等措施。

关键词：大体积混凝土、裂缝、防裂措施目录一、引言 (1)二、大体积混凝土裂缝形成的原因 (1)（一）裂缝分类 (1)1、表面裂缝。

(1)2、深层裂缝。

(1)3、贯穿裂缝。

(1)（二）裂缝形成原因分析 (2)1、水泥水化热的影响。

(2)2、内外约束条件影响。

(2)3、外界气温变化的影响。

(2)4、混凝土的收缩变形。

(2)三、控制裂缝的措施 (2)（一）原材料、配合比、制备及运输 (2)1、原材料 (2)2、配合比的控制 (3)3、制备与运输 (4)（二）施工工艺 (4)1、施工技术准备 (4)2、混凝土浇筑与振捣 (4)3、混凝土养护 (5)（三）温控施工的现场监测 (6)四、工程实例 (6)（一）工程大体积混凝土温控计算 (6)1、砼最终绝热温升 (6)2、砼内部中心最高温度 (6)3、砼表面温度 (7)4、需排出的水化热 (7)5、吸收热量所需用水的质量 (7)6、吸收热量所需用水的体积 (8)7、管径计算 (8)（二）测温布置图 (8)（三）水管布置图................................................................................... 错误!未定义书签。

五、结束语 (9)大体积混凝土裂缝控制措施一、引言随着国民经济的发展，大型建筑不断增多，在高层建筑、大型承台等工程中常采用混凝土体积较大的箱型基础或筏板基础，桩基的上部也有厚度较大的承台。

这种大体积混凝土结构具有结构厚、体型大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。

由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大，所以由外荷载引起裂缝的可能性很小，但水泥在水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。

这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，如何进一步认识温度应力的重要作用，控制温度应力和温度变形裂缝的开展，是大体积混凝土结构施工中的一个重大课程。

二、大体积混凝土裂缝形成的原因（一）裂缝分类大体积混凝土出现的裂缝按深度的不同，分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种。

1、表面裂缝。

大体积混凝土浇筑初期，水泥水化热大量产生，使混凝土的温度迅速上升，但由于混凝土表面散热条件好，热量可向大气中散发，其温度上升较小；而混凝土内部由于散热条件较差，热量不易散发，其温度上升较多。

混凝土内部温度高、表面温度低，则形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝，这种裂缝就是表面裂缝。

表面裂缝主要是温度裂缝，一般危害性较小，但影响外观质量。

2、深层裂缝。

基础约束范围内的混凝土，处在大面积拉应力状态，在这种区域若产生了表面裂缝，则极有可能发展为深层裂缝，深层裂缝部分切断了结构断面，对结构耐久性产生了一定危害，施工中是不允许出现的。

如能避免出现基础约束区的表面裂缝，且混凝土内外温差控制适当，则基本可以避免出现深层裂缝。

3、贯穿裂缝。

大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，温度应力一般可忽略不计。

混凝土浇筑一定时间后，水泥水化热基本已释放，混凝土从最高温逐渐降温，降温的结果是引起混凝土收缩，再加上混凝土多余水分蒸发等引起体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，从而导致产生拉应力。

当该拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。

贯穿裂缝切断了结构断面，破坏了结构的整体性、稳定性、耐久性、防水性等，影响正常使用，其危害是较严重的，应当采取一切措施，坚决控制贯穿裂缝的开展。

（二）裂缝形成原因分析1、水泥水化热的影响。

水泥在水化过程中产生大量的热量，这是大体积混凝土内部热量的主要来源，试验证明每克普通水泥放出的热量可达500J。

由于大体积混凝土截面的厚度大，水化热聚集在结构内部不易散发，会引起混凝土内部急剧升温。

水泥水化热引起的绝热温升，与混凝土厚度、单位体积水泥用量和水泥品种有关，混凝土厚度愈大，水泥用量愈多，水泥早期强度愈高，混凝土内部的温升愈快。

当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。

温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。

2、内外约束条件影响。

混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力。

当温度下降，则产生较大的拉应力。

另外，混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心区产生压应力，在表面产生拉应力。

若拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生裂缝。

3、外界气温变化的影响。

大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对大体积混凝土开裂有重大影响。

混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度的叠加之和。

浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；外界温度下降，会增加混凝土的温度梯度，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，产生温差和温度应力，使混凝土产生裂缝。

因此研究合理的温度控制措施，控制混凝土表面温度与外界气温的温差，是防止裂缝产生的重要措施。

4、混凝土的收缩变形。

在混凝土硬化之前，混凝土处于塑性状态，如果上部混凝土的均匀沉降受到限制，如遇到钢筋或大的混凝土骨料，或者平面面积较大的混凝土，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就容易形成一些不规则的混凝土塑性收缩性裂缝。

另外混凝土在水泥水化过程中会产生一定的体积变形，混凝土中80%水分要蒸发，而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩，随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩，而表面收缩快，中心干燥收缩慢，由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。

在设计上，混凝土表层布设抗裂钢筋网片，可有效防止混凝土收缩时产生干裂。

三、控制裂缝的措施（一）原材料、配合比、制备及运输1、原材料①水泥品种的选择温差主要是水化热产生的，为了减小温差就要尽量降低水化热，要用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组成，调整水泥的细度模数，试验证明，水泥中的铝酸三钙和硅酸三钙含量高的水泥水化热就高。

所以为了减小水化热，应选用熟料中含铝酸三钙和硅酸三钙较少的中、低热硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，且大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240kj/kg，7d的水化热不宜大于270kj/kg。

②控制混凝土入机温度在水泥销售的旺季，很多车都在水泥厂门口排队等着装货，造成供不应求的局面，刚出库的水泥基本上到了现场就要使用，这样就导致水泥到场温度和使用温度会超过60℃、混凝土拌合物出机流动性变差、需水量变大、坍落度损失变大等问题，对大体积混凝土浇筑以后的温控带来很大的难度，往往会导致温差裂缝的出现。

所以水泥在搅拌站的入机温度不宜大于60℃。

③骨料的选择大体积混凝土砂石料的重量占混凝土总重量的85%左右，正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热、降低工程成本是非常重要的。

当细骨料偏细时，会造成相同坍落度时混凝土的需水量增加；细骨料偏粗时，会造成混凝土的黏聚性差、砂浆对骨料包裹不完全；含泥量偏大时，会造成混凝土初始坍落度降低、坍落度损失加大、增加早期和后期裂缝、降低混凝土强度等。

因此细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于3%。

粗骨料的级配直接影响混凝土拌合物的工作性。

水胶比相同时，级配良好的粗骨料对砂浆的需求量要低。

在维持相同工作性及力学性能的同时，可以降低单方混凝土胶凝材料的用量，从而既可以节约成本，又可以减少混凝土内部的水化放热，对大体积混凝土的裂缝控制非常有好处。

④掺加粉煤灰目前粉煤灰已经成为混凝土中使用最广泛的矿物掺合料。

粉煤灰在混凝土中表现出形态效应、火山灰效应和微集料效应，改善新拌混凝土的工作性、提高混凝土后期强度、降低大体积混凝土水化热、提高混凝土的抗渗性、降低氯离子的扩散系数、提高混凝土耐磨蚀性。

2、配合比的控制①拌合用水量的控制一般大体积混凝土中，胶凝材料完全水化所需的水量远低于拌合用水量，多余的水是为了满足混凝土的工作性要求而加入的。

这些多余的水分在混凝土硬化以后会慢慢蒸发出去，而在混凝内部留下很多孔隙。

胶凝材料用量一定时，用水量越大，后期留下的孔隙也就越多，这对混凝土的耐久性是非常不利的。

同时，其他条件不变时，混凝土用水量越大，混凝土强度越低，混凝土离析、泌水倾向越严重，这会影响到混凝土的匀质性，骨料多的部位容易形成蜂窝、麻面，砂浆多的部位容易形成收缩裂缝。

因此大体积混凝土拌合水用量不宜大于175kg/m。

②水胶比的控制一般情况下，混凝土的水胶比越大，混凝土的强度越低，混凝土内部的孔隙率越高。

水胶比较低时，混凝土具有较好的密实性及耐久性。

水胶比越高，相同掺量下粉煤灰和矿渣粉对混凝土强度的降低也越大，混凝土抗氯离子渗透的能力也越弱。

因此据有关规定，大体积混凝土的水胶比不宜大于0.50。

③砂率的控制混凝土中砂和胶凝材料形成砂浆，共同填充粗骨料堆积留下的空隙，砂浆的体积量会超过粗骨料的空隙体积，多余的砂浆对粗骨料进行包裹，从而降低粗骨料之间的摩擦阻力，提高混凝土的流动性。

在混凝土配合比设计中，胶凝材料用量和水胶比固定以后，砂率过低，砂浆量就过少，混凝土的工作性变差，就会出现粗骨料包裹不完全的现象；砂率过高，混凝土拌合物黏度变大，流动性变差，增大混凝土收缩开裂的风险。

因此，大体积混凝土砂率最好是在35%-42%。

3、制备与运输混凝土的制备量与运输能力须满足大体积混凝土浇筑工艺的要求，应选用具有生产资质的预拌混凝土生产单位。

搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽，防止混凝土实际水胶比偏大，影响混凝土质量。

预拌混凝土从生产单位运输到浇筑现场加上排队等候泵送需要很长一段时间，期间，风吹可能造成混凝土水分散失过快、坍落度变小；气温较低时，运输车中的混凝土可能因为长时间暴露在寒冷的空气中而结冰。

所以运输车应具有防风、防晒、防雨和防寒设施。

运输过程中有可能出现混凝土离析、坍落度损失大等现象，通过使用外加剂或快速搅拌无法恢复混凝土工艺性能时，如果浇筑入模会造成混凝土局部缺陷，所以不应浇筑入模，以免影响整个工程的质量。

（二）施工工艺1、施工技术准备大体积混凝土的施工技术准备工作应遵循施工组织严密高效、施工人员职责明确、施工设备性能可靠、各种保障和应急措施周全等基本原则。